Στόχος του μαθήματος είναι η εξοικείωση των φοιτητών με τη χρήση της Μεθόδου των Πεπερασμένων Στοιχείων για την επίλυση προβλημάτων από την περιοχή των Φαινομένων Μεταφοράς.

Επισκόπηση Εξισώσεων Φαινομένων Μεταφοράς. 

Επισκόπηση Μεθόδου Πεπερασμένων Στοιχείων σε 1 Διάσταση: Εξαγωγή ασθενούς μορφής ‐ Κατασκευή και σύνδεση των στοιχειακών πινάκων‐ Εφαρμογή συνοριακών συνθηκών ‐ Επίλυση χρονο‐ εταβαλλόμενων προβλημάτων. Ανάπτυξη κώδικα πεπερασμένων στοιχείων. Αριθμητική ολοκλήρωση‐Ολοκλήρωση κατά Gauss.

Πεπερασμένα Στοιχεία σε 2 Διαστάσεις: Ασθενής μορφή διαφορικής εξίσωσης‐ Παραγωγή συναρτήσεων βάσης 2 διαστάσεων ‐ Μετασχηματισμός από την τοπική στην συνολική αναπαράσταση‐ Επιβολή συνοριακών συνθηκών.

Επίλυση μη Γραμμικών Προβλημάτων: Χρήση επαναληπτικών μεθόδων, π.χ. Picard iterations, Newton‐Raphson. Τεχνικές κατασκευής πλέγματος: Mέθοδος spine ‐ Ελλειπτική μεθοδολογία κατασκευής πλέγματος. Επίλυση Ελλειπτικών Προβλημάτων Ροής με Ανακυκλοφορία: Επίλυση Navier‐Stokes σε δύο διαστάσεις

Δεν υπάρχουν προαπαιτούμενα μαθήματα. Προτείνεται οι φοιτητές που ενδιαφέρονται να παρακολουθήσουν το μάθημα να έχουν ολοκληρώσει επιτυχώς τα εξής μαθήματα:

• ΓΕ1200 ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΜΟΣ Η/Υ
• ΓΕ0104 ΔΙΑΦΟΡΙΚΕΣ ΕΞΙΣΩΣΕΙΣ ΜΕ ΜΕΡΙΚΕΣ ΠΑΡΑΓΩΓΟΥΣ
• ΕΝ0201 ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΡΕΥΣΤΩΝ I
• ΓΕ0105 ΑΡΙΘΜΗΤΙΚΕΣ ΜΕΘΟΔΟΙ
• ΕΝ0301 ΜΕΤΑΔΟΣΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ
• ΕΝ0202 ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΡΕΥΣΤΩΝ ΙΙ
• ΕΝ0800 ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΕΣ ΜΕΘΟΔΟΙ ΣΤΗΝ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΠΕΡΙΟΧΗ 

Προτεινόμενη Βιβλιογραφία:

• Ασημακόπουλος, Δ. & Ν. Μαρκάτος, Υπολογιστική Ρευστοδυναμική, Παπασωτηρίου, 1995.
• Μπεργελές, Γ., Υπολογιστική Ρευστομηχανική, Τόμος 1&2, Εκδ. Συμεών, 1997.
• Anderson, D.A., J.C. Tannehill, R.H. Pletcher, Numerical Heat Transfer &Fluid Flow, Taylor & Francis, 1997.
• Reddy, J. N., An Introduction to the Finite Element Method, McGraw Hill, 1993.
• Donea, J. & Huerta, A. “Finite element methods for flow problems”, John Wiley & Sons 2003.

Συναφή επιστημονικά περιοδικά:

• Journal of Fluid Mechanics
• Journal of Computational Fluids
• Physics of Fluids
• Journal of Computational Physics

Ελληνική

Διαλέξεις